DE2907863C2 - Metal working emulsion - Google Patents

Description

und die Wasserphase ausand the water phase off

0,05 bis 3 Gewichtsteilen Alkaliseifen von
Fettsäuren und
45 bis 60 Gewichtsteilen Wasser0.05 to 3 parts by weight of alkali soaps of
Fatty acids and
45 to 60 parts by weight of water

besteht.consists.

3. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1 in gebrauchsfertiger Form, dadurch gekennzeichnet, daßdieÖIphaseaus3. Metalworking emulsion according to claim 1 in ready-to-use form, characterized in that that the oil phase ends

0,5 bis 10 Gewichtsteilen
0,1 bis 2 Gewichtsteilen
0,05 bis 2 Gewichtsteilen
0,03 bis 1 Gewichtsteil0.5 to 10 parts by weight
0.1 to 2 parts by weight
0.05 to 2 parts by weight
0.03 to 1 part by weight

Triglyceridöl,
Fettsäuremonoglycerid, Fettsäure und
Alkanolamin oder
Fettamin,Triglyceride oil,
Fatty acid monoglyceride, fatty acid and
Alkanolamine or
Fatty amine,

und die Wasserphase aus
0,05 bis 0,5 Gewichtsteilen Alkaliseifen von
Fettsäuren undand the water phase off
0.05 to 0.5 parts by weight alkali soaps of
Fatty acids and

90bis98Gewichtst.eilen Wasser90 to 98 parts by weight of water

besteht.consists.

4. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Triglyceridöl ein Fettöl enthält, das bei Raumtemperatur flüssig ist und einen Ölsruregehalt von mindestens 45 Gew.-°/o hat.4. Metal working emulsion according to claim 1, characterized in that it is a triglyceride oil Contains fatty oil which is liquid at room temperature and an oil acid content of at least 45% by weight Has.

5. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß sie als Triglyceridöl Olivenöl, Erdnußöl oder Rapsöl vom Typ mit niedrigem Erucasäuregehalt oder niedrigstschmelzende Fraktionen fraktionierter Fette, insbesondere5. Metal working emulsion according to claim 4, characterized in that it is used as triglyceride oil Low erucic acid or low melting point olive oil, peanut oil or rapeseed oil Fractions of fractionated fats, in particular

0,5 bis 50 Gewichtsteilen Triglyceridöl,
0,1 bis lOGewkhtsteilen Fettsäuremonoglycerid, 0,05 bis 10 Gewichtsteilen Fettsäure und0.5 to 50 parts by weight of triglyceride oil,
0.1 to 10 parts by weight fatty acid monoglyceride, 0.05 to 10 parts by weight fatty acid and

0,05 bis 10 Gewichtsteilen Alkanolamin oder
Fettamin0.05 to 10 parts by weight alkanolamine or
Fatty amine

2020th

besteht, und daß die Wasserphase ausconsists, and that the water phase from

0,05 bis 3 Gewichtsteilen Alkaliseifen von
Fettsäuren und
45 bis 98 Gewichtsteilen Wasser0.05 to 3 parts by weight of alkali soaps of
Fatty acids and
45 to 98 parts by weight of water

besteht.consists.

2. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1 in konzentrierter Form, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölphase aus2. Metal working emulsion according to claim 1 in concentrated form, characterized in that the oil phase

15 bis 50 Gewichtsteilen Triglyceridöl,15 to 50 parts by weight of triglyceride oil,

2 bis 10 Gewichtsteilen Fettsäuremonoglycerid 1 bis 10 Gewichtsteilen Fettsäure und
1 bis 10 Gewichtsteilen Alkanolamin oder
Fettamin,2 to 10 parts by weight of fatty acid monoglyceride 1 to 10 parts by weight of fatty acid and
1 to 10 parts by weight of alkanolamine or
Fatty amine,

Palmolein oder tierische Oleine, enthält.Contains palm olein or animal oleins.

6. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Fettsäuremonoglycerid enthält, dessen Fettsäuren 16 und/oder 18 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei der Anteil in Ölsäuixmonoglycerid mindestens 40 Gewichtsprozent beträgt.6. Metal working emulsion according to claim 1, characterized in that it is a fatty acid monoglyceride contains, the fatty acids of which have 16 and / or 18 carbon atoms, the proportion in Oleic acid monoglyceride is at least 40 percent by weight.

7. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-daß sie als Fettsäuremonoglycerid ein Produkt vom technischen Reinheitsgrad enthält, das durch Veresterung eines Triglyceridöls nach Anspruch 4 mit Glycerin erhalten worden ist7. Metalworking emulsion according to claim 1, characterized in that it is used as a fatty acid monoglyceride contains a product of technical grade obtained by esterification of a triglyceride oil according to claim 4 has been obtained with glycerin

8. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Fettsäure mit einem Titer unter 25° C, vorzugsweise Ölsäure, enthält8. Metalworking emulsion according to claim 1, characterized in that it contains a fatty acid a titer below 25 ° C, preferably contains oleic acid

9. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Alkanolamin Triäthanolamin oder als Fettamin vorzugsweise Dodecylamin enthält.9. Metalworking emulsion according to claim 1, characterized in that it is used as an alkanolamine Contains triethanolamine or preferably dodecylamine as fatty amine.

10. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Alkaliseifen der Fettsäuren Natrium- oder Kaliumseifen von Fettsäuren mit einem Tiler unter 25° C und vorzugsweise Natrium- oder Kaliumoleat enthält10. Metalworking emulsion according to claim 1, characterized in that it is used as the alkali soaps Fatty acids Sodium or potassium soaps of fatty acids with a tiler below 25 ° C and preferably contains sodium or potassium oleate

U. Metallbearbeitungsemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen aus leicht chloriertem oder sulfuriertem Triglyceridöl bestehenden Hochdruckzusatz enthält, der 20 bis 40 Gewichtsprozent des Triglyceridöls ersetzt.U. metalworking emulsion according to claim 1, characterized in that it is one of easily chlorinated or sulfurized triglyceride oil contains existing extreme pressure additive, the 20 to 40 percent by weight of the triglyceride oil replaced.

35 Die Erfindung bezieht sich auf eine Emulsion mit Schmier- und Kühlvermögen, die für eine Verwendung bei der verformenden Metallbearbeitung, hauptsächlich durch spanabhebende Bearbeitung, aber auch beim Tiefziehen und Walzen vorgesehen ist. 35 The invention relates to an emulsion having lubricating and cooling capacity required for use in the deformed metal working, mainly by machining, but also provided in the deep drawing and rolling.

Bei der spanabhebenden Bearbeitung, wie z. B. beim Bohren, Drehen, Fräsen, Gewindebohren und Schleifen, werden im allgemeinen Schneidflüssigkeiten, die auf Mineralölprodukten basieren, benutzt, und zwar hauptsächlich wegen der relativen Billigkeit der Mineralöle. In den meisten Fällen bestehen diese Flüssigkeiten aus Wasseremulsionen, und um den Anforderungen der metallbearbeitenden Industrie genügen zu können, wird eine große Reihe von Zusätzen benutzt, wie z. B.When machining, such as. B. in drilling, turning, milling, tapping and grinding, In general, petroleum based cutting fluids are used, mainly because of the relative cheapness of mineral oils. In most cases, these fluids are made up of Water emulsions, and in order to be able to meet the requirements of the metalworking industry used a wide range of additives, such as B.

Hochdruckzusätze zur Verbesserung der Schmierung.High pressure additives to improve lubrication.

Aufgrund der erhöhten Aufmerksamkeit in denDue to the increased attention in the

letzten Jahren in bezug auf die Umweltsbedingungen bei der Bearbeitung und die industrielle Sicherheit ist ein Interesse für einen neuen Typ von Metallbearbeitungsflüssigkeit entstanden. Unbefriedigende Umweltsbedingungen bei der Bearbeitung und damit einhergehende gesundheitliche Beschwerden sind allgemeine Probleme bei Produkten, die zur Zeit in der metallbearbeitenden Industrie benutzt werden. Die auf Mineralölen basierenden Produkte sind die Ursache für ölrauch und Ölnebel in den Bearbeitungsräumen sowie auch die Verschmutzung in den Vorrichtungen und um diese herum. Das Mineralöl und die benutzten Zusätze können eine Reizung der Haut, Ekzeme und allergische Reaktionen bewirken. Ein Krebsrisiko und das Risiko einer Lungenschädigung sind gegeben, wenn die Haut für längere Dauer dem ölrauch und dem Ölnebel ausgesetzt wird bzw. der ölrauch und der Ölnebelrecent years in terms of environmental conditions in machining and industrial safety is a Interest arose in a new type of metalworking fluid. Unsatisfactory environmental conditions processing and the associated health complaints are general problems for products that are currently used in the metalworking industry. The ones based on mineral oils Products are the cause of oil smoke and oil mist in the processing rooms as well as pollution in and around the devices. The mineral oil and the additives used can be one Cause skin irritation, eczema and allergic reactions. A cancer risk and the risk of a Lung damage occurs when the skin is exposed to oil smoke and oil mist for a long time exposed or the oil smoke and the oil mist

eingeatmet werden. Kürzlich sind mehrere Berichte über das Vorhandensein von karzinogenen Substanzen in SchneidRüssigkeiten erschienen. Mineralöle enthalten polyaromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Benzopryrene. Wegen der hohen Temperaturen in der Schneidzone ist es außerdem möglich, daß bei der Benutzung dieser Produkte polyaromatische Verbindungen gebildet werden.be inhaled. Recently there are several reports of the presence of carcinogenic substances appeared in SchneidRüssitäten. Contains mineral oils polyaromatic hydrocarbons, such as. B. Benzopryrenes. Because of the high temperatures in the cutting zone, it is also possible that the Using these products polyaromatic compounds are formed.

Die Umweltskontrollgesetzgebung stellt an die Behandlung von Abwasser der metallbearbeitenden Industrie hohe Anforderungen.The environmental control legislation places on the treatment of wastewater of the metalworking Industry high demands.

Die Technologie für das Reinigen verbrauchter Emulsionen und das Entfetten von Bändern ist sehr kompliziert geworden, weil die Entwicklung derartiger Produkte dazu geführt hat, daß mehr und mehr Zusätze und stabilere Emulgiersysteme verwendet werden. Dieses hat zur Folge, daß die Behandlung von verbrauchten Schneidflüssigkeiten, hauptsächlich Emulsionen, sehr mühsam und teuer geworden sind. .The technology for cleaning spent emulsions and degreasing tapes is very has become complicated because the development of such products has resulted in more and more additives and more stable emulsification systems can be used. This has the consequence that the treatment of consumed cutting fluids, mainly emulsions, have become very tedious and expensive. .

Die kleineren Firmen müssen sich spezialisierter Betriebe zur Beseitigung der betreffenden Materialien bedienen, und nur die größten Firmen haben eigene * Anlagen zum Brechen der Emulsionen, wobei diese 'Anlagen jedoch nicht immer befriedigend arbeiten. Das Brechen der Emulsionen führt zu eine·· Wasserphase, die in konventionellen Kläranlagen weiter behandelt werden muß, sowie zu einem ölhaltigen Schlamm, der abgelagert werden muß oder im besten Fall als Brennstoff brauchbar ist. An eine Wiederverwendung des Öls ist nicht zu denken.The smaller firms need to become more specialized operations to dispose of the materials in question operate, and only the largest companies have their own * systems for breaking the emulsions, these 'However, plants do not always work satisfactorily. The breaking of the emulsions leads to a water phase which must be treated further in conventional sewage treatment plants, as well as to an oily sludge that must be deposited or, in the best case, can be used as fuel. To reuse of oil is unthinkable.

Daher ist die Industrie sehr an einer Schneidflüssigkeit neuen Typs interessiert Die Anforderungen an eine derartige Flüssigkeit sind sehr weitgehend:
Die Flüssigkeit muß einen äußerst geringen nachteiligen Einfluß auf Menschen und die Umgebung haben.Therefore, the industry is very interested in a new type of cutting fluid The requirements for such a fluid are very extensive:
The liquid must have an extremely low adverse effect on people and the environment.

Die Flüssigkeit darf nur sehr wenig Ölrauch und ölnebel bilden.The liquid must have very little oil smoke and oil mist form.

Die Flüssigkeit muß eine einfache Abfallbehandlung ohne Lagerprobleme leichtmachen.
Die Flüssigkeit muß eine unkomplizierte Zusammensetzung haben und wenig Zusätze aufweisen.
Die Flüssigkeit muß widerstandsfähig gegenüber einem Angriff durch Mikroorganismen sein.The liquid must make simple waste treatment easy without storage problems.
The liquid must have an uncomplicated composition and contain few additives.
The liquid must be resistant to attack by microorganisms.

Fettöle, d. h. pflanzliche oder tierische öle und Fette, sind funktionsmäßig geeignete Ausgangsmaterialien für Schmiermittel und sind früher in großem Umfang benutzt worden, bevor die billigeren Mineralöle den Markt völlig beherrscht haben. Im Gegensatz zu Mineralölen sind Fettöle erneut verwendbar, umweltfreundlich und können biologisch vollkommen zersetzt werden.Fatty oils, d. H. vegetable or animal oils and fats, are functionally suitable starting materials for lubricants and have previously been widely used used before the cheaper mineral oils completely dominated the market. In contrast to Mineral oils are fatty oils that can be reused, are environmentally friendly and can be completely biologically decomposed will.

Zum Metallschneiden oder -schleifen wird am vorteilhaftesten eine Schneidflüssigkeit in Form einer w sserhaltigen Emulsion vom Öl-in-Wasser-Typ benutzt, durch welche ein besserer Kühleffekt erzielt wird, während gleichzeitig der Schmiereffekt des ölteils erhalten bleibt. Vom wirtschaftlichen Standpunkt gesehen, ist eine Wasseremulsion wesentlich vorteilhafter. For metal cutting or grinding, it is most advantageous to use a cutting fluid in the form of a water-based emulsion of the oil-in-water type is used, through which a better cooling effect is achieved, while at the same time the lubricating effect of the oil part preserved. From an economic point of view, a water emulsion is much more advantageous.

Diese Emulsionen können in den anzuwendenden fertigen Konzentrationen hergestellt werden, aber von den Transport- und Handhabungsaspekten her gesehen, ist es ökonomischer, zunächst ein Konzentrat herzustellen, das später von dem Benutzer, der metallbearbeitenden Industrie, mit Wasser verdünnt werden kann.These emulsions can be made in the final concentrations to be used, but from From the point of view of transport and handling, it is more economical to first produce a concentrate, which can later be diluted with water by the user, the metalworking industry.

Von einer derartigen konzentrierten Emulsion wird erwartet, daß ihre Stabilität sehr gut ist und sie leicht und unbegrenzt mit Wasser verdünnt werden kann, aber auch nach Verdünnen als stabile Emulsion erhalten bleibt Zur Herstellung einer solchen Emulsion sind spezielle Emulgiermittel bzw. oberflächenaktive Mittel eingesetzt worden. Die in der DE-PS 5 45 763 beschriebenen Öl-in-Wasser-Emulsionen enthalten Ester gesättigter oder ungesättigter höherer Fettsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, die noch freie Hydroxylgruppen aufweisen, um kleinere Mengen von acylierten Alkylendiaminen als Emulgatoren, wie Diäthylaminoäthyloleylamid-chlorhydrat, die sehr starke kationaktive Netzmittel darstellen. Die Öl-in-Wasser-Emulsionen der DE-AS 25 19 905 enthalten eine in Wasser emulgierte ölartige Esterverbindung als reine Substanz, wie Di-2-äthylhexylsebacat, jedoch keine pflanzlichen Öle; außerdem sind wiederum starke nichtionogene Netzmittel wie Polyäthylenglykole oder Polyoxyäthylenverbindungcn als Netzmittel und ggf. Korrosionsinhibitoren vorgesehen. Auch die Schmiermittel der DE-AS 19 26176 für das Kaltwalzen von Aluminium sind Öl-inWasser-Emulsionen, die ein starkes oberflächenaktives Mittel des nichtionogenen Typs, nämlich Monofettsäureester von Polyoxyäthylenglykolen enthalten; die Ölphase dieser bekannten Emulsionen wird von 70-85 Gew.-% einer Petrolkohlenwasserstoff-Fraktion gestelit; als weiterer Zusatz ist eine Fettsäure mit 8—18 Kohlenstoffatomen, ein niederer Alkylester einer solchen Fettsäure oder ein chlorierter Kohlenwasserstoff, wie chloriertes Biphenyl, enthalten.Such a concentrated emulsion is expected to have very good stability and lightness and can be diluted indefinitely with water, but can also be obtained as a stable emulsion after dilution For the production of such an emulsion there are special emulsifiers or surface-active agents been used. Contain the oil-in-water emulsions described in DE-PS 5 45 763 Esters of saturated or unsaturated higher fatty acids with polyhydric alcohols that still have free hydroxyl groups have to contain smaller amounts of acylated alkylenediamines as emulsifiers, such as diethylaminoethyloleylamide chlorohydrate, which represent very strong cationic wetting agents. The oil-in-water emulsions of the DE-AS 25 19 905 contain an oily ester compound emulsified in water as a pure substance, such as Di-2-ethylhexyl sebacate, but no vegetable oils; in addition, strong nonionic wetting agents such as polyethylene glycols or polyoxyethylene compounds are again used intended as a wetting agent and possibly corrosion inhibitors. Also the lubricants from DE-AS 19 26176 for cold rolling aluminum are oil-in-water emulsions that have a strong surface-active substance Agents of the nonionic type, namely containing monofatty acid esters of polyoxyethylene glycols; the oil phase of these known emulsions is from 70-85% by weight of a petroleum hydrocarbon fraction gestelit; as a further additive is a fatty acid with 8-18 carbon atoms, a lower alkyl ester such fatty acid or a chlorinated hydrocarbon such as chlorinated biphenyl.

Obwohl mit starken synthetischen Tensiden gewisse Zwecke erfüllt werden, ist ihre Verwendung wegen der eingangs erwähnten Gesundheits- und Umweltprobleme bedenklich und besser zu vermeiden.Although strong synthetic surfactants serve certain purposes, their use is because of The health and environmental problems mentioned at the beginning should be avoided and better avoided.

Aus der DE-AS 12 40 208 sind Einlauf- oder Läppmittel für Wälz- und Gleitpaarungen bekannt, die eine Mischung aus vorwiegend Wasser, einem üblichen Ätzmittel für die Metallbearbeitung und ggf. synthetischen, mineralischen, pflanzlichen oder tierischen emulgierbaren ölen und Seifen, Zuckern oder Dextrinen enthalten, die nicht näher spezifiziert sind. Triglyceridöle sind weder synthetische Öle noch von selbst emulgierbar und kommen aus diesen Gründen deshalb hierfür nicht in Betracht.From DE-AS 12 40 208 running-in or lapping agents for rolling and sliding pairs are known that a mixture of mainly water, a common etchant for metalworking and, if necessary, synthetic, mineral, vegetable or animal emulsifiable oils and soaps, sugars or dextrins which are not specified in more detail. Triglyceride oils are neither synthetic oils nor from self-emulsifiable and are therefore not suitable for this for these reasons.

Die DE-OS 24 26 242 beschreibt wasserlösliche Schmiermittel, die einen Gehalt an einem teilweise oder ganz verseiften Fettsäure-Glycerin-Ester tierischen oder pflanzlichen Ursprungs mit einem Schmelzpunkt über 20⁰C enthalten. Diese bekannten Schmiermittel sind keine Öl-in-Wasser-Emulsionen, sondern weiche Seifenlösungen. Seifenlösungen zeigen als solche nach neueren Erkenntnissen keine besonders guten Schmiermittelwirkungen. DE-OS 24 26 242 describes water-soluble lubricants which contain a partially or completely saponified fatty acid-glycerol ester of animal or vegetable origin with a melting point above 20 ^{° C.} These known lubricants are not oil-in-water emulsions, but rather soft soap solutions. According to more recent findings, soap solutions as such do not show particularly good lubricant effects.

Die Verwendung von Alkanolaminen oder deren Fettsäuresalzen als Netz- und Antikorrosionsmittel ist aus der DE-OS 23 18 131 geläufig; in Verbindung mit Triglyceridölen und Fettsäuren werden sie hingegen nicht in Betracht gezogen. Als konkretes Beispiel wird in der DE-OS 23 18 131 lediglich ein Bohrölkonzentrat auf Mineralölbasis beschrieben, das über eine Chlorparaffinkomponente einen Chlorgehalt von ca. 13% einbringt und ein derartiges Mittel aus den oben erwähnten Gründen für die Metallbearbeitung nicht besonders geeignet erscheinen läßt.The use of alkanolamines or their fatty acid salts as wetting and anti-corrosion agents is known from DE-OS 23 18 131; in combination with triglyceride oils and fatty acids, however, they become not considered. As a specific example, only a drilling oil concentrate is used in DE-OS 23 18 131 based on mineral oil, which has a chlorine content of approx. 13% via a chlorinated paraffin component brings in and such an agent for the reasons mentioned above for metalworking not makes appear particularly suitable.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Metallbearbeitungsemulsion vom öl-in-Wasser-Typ, die auf Triglyceridölen basiert, genügend stabil ist und unbegrenzt verdünnt werden kann, gleichzeitig aber über günstige Eigenschaften und eine gute Schmierfähigkeit verfügt und hierin den zur Zeit benutztenThe object of the invention is to provide an oil-in-water type metalworking emulsion which based on triglyceride oils, is sufficiently stable and can be diluted indefinitely, but at the same time has favorable properties and good lubricity, and those currently used therein

Produkten entspricht, die jedoch aus Umwelt- und Gesundheitsgesichtspunkten unerwünscht und bedenklich sind.Products that are undesirable and questionable from an environmental and health point of view are.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient die in Anspruch 1 angegebene Metallbearbeitungsemulsion. Bevorzugte Ausbildungen dieser Metallbearbeitungsemulsion bilden die Gegenstände der Unteransprüche 1 bis 11.The metalworking emulsion specified in claim 1 is used to achieve this object. Preferred Developments of this metalworking emulsion form the subject matter of subclaims 1 to 11.

Der Erfindung liegt zu Grunde, daß man ausgehend von Triglyceridölen eine Emulsion herstellen kann, die überraschenderweise allen Anforderungen an Stabilität und Verdünnbarkeit vollständig genügt, wenn man ein Emulgiersystem verwendet, das aus Fettsäuremonoglyceriaen und Alkaliseifen von Fettsäuren in den anspruchsgemäß genannten Mengenanteilen besteht. Durch Verwendung von ausschließlich natürlichen und völlig ungefährlichen Komponenten werden von der erfindungsgemäßen Metallbearbeitungsemulsion die unter Umweltaspekten an das Produkt gestellten Anforderungen vollständig erfüllt Zur Einstellung der Schmier- und Kühleigenschaften der Emulsion, die denen der Produkte auf Mineralölbasis entsprechen, sind in der Metallbearbeitungsemulsion der Erfindung weitere Komponenten enthalten und erforderlich.The invention is based on the fact that, starting from triglyceride oils, an emulsion can be produced which Surprisingly, all the requirements for stability and dilutability are completely satisfied when one Emulsifying system used, which consists of fatty acid monoglyceriaen and alkali soaps of fatty acids in the according to the claims stated proportions. By using only natural and Completely harmless components of the metalworking emulsion according to the invention are the The requirements placed on the product from an environmental point of view are fully met Lubricating and cooling properties of the emulsion that correspond to those of the mineral oil-based products, further components are included and required in the metalworking emulsion of the invention.

Durch Verwendung eines Alkanolamine, z. B. des Triäthanolamins, oder eines Fettamins werden die Netzeigenschaften hierdurch der Kühleffekt der Emulsion erheblich verbessert Durch Zugabe von freier Fettsäure zu dem Glyceridöl werden die Schmiereigenschaften derselben verbessert. In der Praxis liegen Amin und Fettsäure hauptsächlich in Form ihrer Salze vor.By using an alkanolamine, e.g. B. of triethanolamine, or a fatty amine are the Wetting properties as a result of this, the cooling effect of the emulsion is considerably improved by adding free Fatty acid to the glyceride oil, the lubricating properties thereof are improved. In practice, amin and fatty acids mainly in the form of their salts.

Die erfindungsgemäße Metallbearbeitungsemulsion besteht aus einer in einer kontinuierlichen Wasserphase dispergierten Ölphase, die ihrerseits ausThe metalworking emulsion according to the invention consists of a continuous water phase dispersed oil phase, which in turn consists of

0,5 bis 50 Gewichtsteilen
0,1 bis 10 Gewichtsteilen0.5 to 50 parts by weight
0.1 to 10 parts by weight

0,05 bis 10 Gewichtsteilen
0,05 bis 10 Gewichtsteilen0.05 to 10 parts by weight
0.05 to 10 parts by weight

TriglyceridölTriglyceride oil

eines Fettsäuremono-of a fatty acid mono-

glyceridsglycerids

einer Fettsäure unda fatty acid and

eines Alkanolamins oderan alkanolamine or

eines Fettaminsa fatty amine

besteht, während die Wasserphase aus 0,05 bis 3 Gewichtsteilen
45 bis 98 Gewichtsteilenconsists, while the water phase from 0.05 to 3 parts by weight
45 to 98 parts by weight

einer Alkaliseife von Fettsauren und Wasseran alkali soap made from fatty acids and water

4545

zusammengesetzt ist.is composed.

Die größeren Anteile an Fettkomponenten werden bei Herstellung der Emulsionskonzentrate benutzt, die, wie oben erwähnt ist, im allgemeinen in der Anlage des Herstellers zubereitet werden, und die niedrigeren Anteile werden zur Herstellung von gebrauchsfertigen Emulsionen benutzt.The larger proportions of fat components are used in the production of emulsion concentrates, which, as mentioned above, are generally prepared in the manufacturer's facility, and the lower ones Shares are used to make ready-to-use emulsions.

Zur Herstellung der Ölphase werden das Fettsäuremonoglycerid, die Fettsäure und das Amin in dem Triglyceridöl bei einer Temperatur von 40 bis 70⁰C gelöst. Die Wasserphase wird durch Lösen der Alkaliseifen bei einer Temperatur von 20 bis 70° C, vorzugsweise von 20 bis 40° C, hergestellt.To prepare the oil phase, fatty acid monoglyceride, the fatty acid and the amine in the triglyceride oil at a temperature of 40 to 70 ⁰ C are dissolved. The water phase is prepared by dissolving the alkali soaps at a temperature of from 20 to 70.degree. C., preferably from 20 to 40.degree.

Die Ölphase wird langsam in die Wasserphase unter Rühren bei einer Temperatur von 20 bis 50⁰C eingemischt.The oil phase is slowly mixed into the water phase with stirring at a temperature of 20 to 50 ^{° C.}

Zur Herstellung der gebrauchsfertigen Emulsion ist dann ein geeignetes kräftiges Bewegen zur Erzielung einer stabilen Emulsion ausreichend, während zur Herstellung des Emulsionskonzentrats im allgemeinen eine Homogenisierung des Produkts erforderlich ist. Die Homogenisierung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 40 bis 6O⁰C in einem konventionelles! Homogenisator durchgeführtTo produce the ready-to-use emulsion, suitable vigorous agitation is then sufficient to achieve a stable emulsion, while homogenization of the product is generally necessary for the production of the emulsion concentrate. The homogenization is preferably performed at a temperature of 40 to 6O ⁰ C in a conventional! Homogenizer carried out

Das Triglyceridöl kann jedes tierische oder pflanzliche Öl oder Ölgemisch sein, das einen ausreichend tiefen Erstarrungspumkt hat um eine bequeme Handhabung der Emulsion in der konzentrierten und der gebrauchsfertigen Form zu erlauben, das gleichzeitig aber weitgehend frei von Fettsäuren wie Linolensäure ist um Oxidations- und Polymerisationsschwierigkeiten zu vermeiden. Das Öl soll daher vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssig sein und einen Ölsäuregehalt von mindestens 40% haben. Besonders geeignete öle von der Funktion her sind Olivenöl, Erdnußöl und Lobraöl (Rapsöl mit einem niedrigen Gehalt an Erucansäure). Außerdem ist festgestellt worden, daß die niedrigst schmelzenden Fraktionen fraktionierter Fette, wie z. B. »Plamolein«, für diesen Zweck ausgezeichnet sind.The triglyceride oil can be any animal or vegetable oil or oil mixture that is sufficiently deep The solidification pump has to make it easy to handle the emulsion in the concentrated and ready-to-use form To allow a shape that is at the same time largely free of fatty acids such as linolenic acid Avoid oxidation and polymerization difficulties. The oil should therefore preferably be used at Be liquid at room temperature and have an oleic acid content of at least 40%. Particularly suitable oils In terms of function, olive oil, peanut oil and lobra oil (rapeseed oil with a low content of Erucanic acid). It has also been found that the lowest melting fractions of fractionated fats, such as B. "Plamolein", excellent for this purpose are.

Das Fettsäuremonoglycerid soll vom Typ des sogenannten »weichen Produkts« sein, d. h. einen Schmelzpunkt unter 60° C haben. Das beste Produkt ist reines Ölsäuremonoglycerid (Monooleoglycerin), aber auch andere Handelsprodukte können verwendet werden, z. B. ein molekulardestilliertes Monglycerid, das aus eßbarem, raffiniertem Schweineschmalz hergestellt wird und eine ungefähre Fettsäurezasammensetzung von 30% Palrcütinsäure, 18% Stearinsäure und 40% ölsäure hat.The fatty acid monoglyceride is said to be of the so-called "soft product" type; H. a Have a melting point below 60 ° C. The best product is pure oleic acid monoglyceride (monooleoglycerin), however other commercial products can also be used, e.g. B. a molecular distilled monglyceride that is made from edible, refined lard and has an approximate fatty acid composition of 30% palric acid, 18% stearic acid and 40% oleic acid.

Es ist auch möglich, sogenannte technische Monoglyceride zu verwenden, die durch Glycerinolyse (Glycerinveresterung) von z. B. Lobraöl, gewonnen werden. Solche Produkte mit einem Gehalt an Monoglyceriden von 40 bis 60% sind leicht ohne umständliche Vorrichtung herzustellen und daher von Interesse. Bei Verwendung solcher Produkte muß natürlich das Verhältnis von Triglycerid zu dem Glycerinolyseprodukt so eingestellt werden, daß der Gehalt an Monoglycerid in der Emulsion stimmt. Das öllösliche Monoglycerid wird hauptsächlich wegen seine»· oberflächenaktiven Eigenschaften als die lipophile Komponente des Emulgiersystems benutzt. Die Oberflächenaktivität verleiht außerdem einen Benetzungseffekt, durch den der Schmiereffekt des Öls gesteigert wird.It is also possible to use so-called technical monoglycerides, which are produced by glycerolysis (glycerol esterification) from Z. B. Lobra Oil, are obtained. Such products with a content of monoglycerides from 40 to 60% are easy to manufacture without cumbersome equipment and are therefore of interest. at Use of such products must of course include the ratio of triglyceride to the glycerolysis product be adjusted so that the content of monoglyceride in the emulsion is correct. The oil soluble Monoglyceride is used as the lipophilic component mainly because of its surface-active properties of the emulsification system. The surface activity also gives a wetting effect through the lubricating effect of the oil is increased.

Die Fettsäure ist vorzugsweise ölsäure. Die Anforderungen an diese Komponente sind die gleichen wie an das Öl und das Monoglycerid: Sie muß bei Raumtemperatur flüssig sein, d. h. einen Titer unter 25⁰C haben, und darf keine wesentlichen Mengen von stärker ungesättigten Homologen enthalten.The fatty acid is preferably oleic acid. The requirements for this component are the same as for the oil and the monoglyceride: it must be liquid at room temperature, ie have a titer below 25 ^° C., and must not contain any significant amounts of highly unsaturated homologues.

Es hat sich gezeigt, daß die Fettsäure den Schmiereffekt erheblich steigert. Das Vorhandensein von Fettsäure verhindert die Geruchsbildung bei stärkeren maschinellen Arbeitsvorgängen, was teilweise darauf beruht, daß die Fettsäure den Schmiereffekt verbessert, und teilweise mit der Bildung von Seifen aus Amin und Fettsäure zusammenhängt.It has been shown that the fatty acid considerably increases the lubricating effect. The presence of fatty acid prevents the formation of odors during stronger mechanical work processes, which in part is based on the fact that the fatty acid improves the lubricating effect, and partly with the formation of soaps Amine and fatty acid related.

Als Alkanolamin wird vorzugsweise ein Amin mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in dem Alkanolteil verwendet. Besonders geeignet ist Triäthanolamin, und zwar sowohl wegen der guten Benetzungseigenschaften und des Vermögens, eine Rostbildung zu verhindern, als auch wegen des Vorteils, daß dieses Alkanolamin dermatologisch ungefährlich ist, wie daraus abzuleiten i:t, daß es in großem Umfang in kosmetischen Zubereitungen verwendet wird.As the alkanolamine, an amine having 2 to 4 carbon atoms in the alkanol part is preferably used. Triethanolamine is particularly suitable, both because of the good wetting properties and the ability to prevent rust formation as well as the advantage that this alkanolamine is dermatologically harmless, as can be deduced from the fact that it is used to a large extent in cosmetic products Preparations is used.

Das Amin kann auch auf Fettausgangsmaterialien basieren, wobei die gleichen guten Benetzungseigen-The amine can also be based on fat raw materials, with the same good wetting properties

schäften und rostverhindernden Eigenschaften erzielt werden können. Geeigneterweise kann ein Fettamin mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Kohlenstoffkette benutzt werden, und besonders geeignet ist Dodecylamin. shafts and rust-preventing properties achieved can be. Suitably there may be a fatty amine having 8 to 18 carbon atoms in the carbon chain can be used, and dodecylamine is particularly suitable.

Die Fettsäureseife ist geeigneterweise ein Natriumoder Kaliumsalz einer Fettsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, im allgemeinen 16 oder 18 Kohlenstoffatomen (Palmitinsäure oder Stearinsäure). Kaliumstearat führt zu etwas besseren Ergebnissen als Natriumstearat, doch wenn Stearinseifen benutzt werden, muß deionisiertes Wasser verwendet werden, um eine Ausflockung von Calcium- und Magnesiumsalzen zu verhüten. Bei Verwendung von Ölsäureseifen (Natrium- oder Kaliumseifen) wird dieses Problem völlig vermieden, obwohl es bei Herstellung des Konzentrats ratsam sein kann, deionisiertes Wasser zu verwenden.The fatty acid soap is suitably a sodium or potassium salt of a fatty acid having 12 to 22 carbon atoms, generally 16 or 18 carbon atoms (palmitic acid or stearic acid). Potassium stearate gives slightly better results than sodium stearate, but deionized must be used if stearin soaps are used Water can be used to prevent calcium and magnesium salts from flocculating. at Using oleic soaps (sodium or potassium soaps) will completely avoid this problem, although it does It may be advisable to use deionized water when making the concentrate.

Bei Metalibearbeitungsvorgäiigen mit einem sehr starken Anpreßdruck können die Schmiereigenschaften der Metallbearbeitungsemulsion erforderlichenfalls durch Zugabe eines leicht chlorierten und/oder sulfurierten Triglyceridöls weiter verbessert werden. Diese Komponenten sind mit der Metallbearbeitungsemulsion gemäß der Erfindung gut verträglich. Bei äußerst schweren Betriebsbedingungen werden vorzugsweise 20 bis 40% des Triglyceridöls durch solche Komponenten ersetzt.In the case of metal processing precursors with a very strong contact pressure, the lubricating properties the metalworking emulsion, if necessary, by adding a slightly chlorinated and / or sulfurized triglyceride oil can be further improved. These components are well compatible with the metalworking emulsion according to the invention. at extremely severe operating conditions preferably remove 20 to 40% of the triglyceride oil through such Components replaced.

Zur Verhütung von Oxidations- und Polymerisationsproblemen kann gegebenenfalls ein Antioxidans zugegeben werden. Geeignete Antioxidantien sind Butylhydroxyanisol, BHA, und Butylhydroxytoluol, BHT. Diese Mittel werden in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew.-% zu der konzentrierten Emulsion gegeben.An antioxidant can optionally be added to prevent oxidation and polymerization problems will. Suitable antioxidants are butylhydroxyanisole, BHA, and butylhydroxytoluene, BHT. These Agents are added to the concentrated emulsion in an amount of 0.1 to 1.0% by weight.

Unter unvorteilhaften Bedindungen, wozu auch die Umgebung der Werkstatt bzw. des Betriebs gehören, kann leicht ein Angriff durch Mikroorganismen stattfinden. Wenn diese Mikroorganismen sich für längere Dauer uneingeschränkt entwickeln können, ■*kann ein unangenehmer Geruch entstehen und können die korrosionsinhibierenden Eigenschaften der Emulsion beeinträchtigt werden, und zwar durch die Bildung von Säureabbauprodukten in der gleichen Weise, wie es bei Verwendung herkömmlicher Produkte auf Mineralölbasis geschieht Dieses wird durch Zugabe eines Mittels zur Bekämpfung von Bakterien zu der Metallbearbeitungsemulsion, z. B. durch ein Formaldehyd freigebendes Mittel verhindertUnder unfavorable conditions, including the environment of the workshop or company, attack by microorganisms can easily take place. When these microorganisms stand up for can develop unrestrictedly for a longer period of time, ■ * an unpleasant odor can and can arise the corrosion-inhibiting properties of the emulsion are adversely affected by the formation of acid degradation products in the same way as when using conventional mineral oil-based products This is done by adding an agent to fight bacteria Metal working emulsion, e.g. B. prevented by a formaldehyde releasing agent

So verschafft das nach der Erfindung hergestellte Produkt dem Benutzer eine lange Reihe von Vorteilen:Thus, the product manufactured according to the invention provides the user with a long series of advantages:

Das Produkt basiert vollständig auf Fettölen oder Komponenten davon. Diese Öle sind wiedergewinnbar, umweltfreundlich und biologisch abbaubar.The product is based entirely on fatty oils or components thereof. These oils are recoverable, environmentally friendly and biodegradable.

Das Auftreten von Hautreizungen, Ekzemen und allergischen Reaktionen kann wesentlich verringert werden, und das Krebsrisiko kann ausgeschaltet werden.The occurrence of skin irritation, eczema and allergic reactions can be significantly reduced and the risk of cancer can be eliminated.

Wegen des höheren Molekulargewichts der Triglyceridöle und des damit in Verbindung stehenden wesentlichen höheren Dampfdrucks wird kein störender Ölrauch entwickelt Im allgmeinen führt dieses zu einer wesentlich sauberen Arbeitsumgebung.Because of the higher molecular weight of the triglyceride oils and related ones With significantly higher vapor pressure, no disturbing oil smoke is generated. In general, this leads to a much cleaner work environment.

Die auf Fettölen basierenden Produkte ergeben vom Aspekt der Abfallbeseitigung her keine Schwierigkeiten. Mit der geeigneten Trenntechnik kann die Fettphase leicht abgetrennt werden, und die zurückbleibende Wasserphase erfordert vor dem Verwerfen keine besondere Aufreinigung. Die Fettphase kann leicht durch Hydrolyse nach bekannten Techniken gespalten werden, und die dabei erhaltenen Fettsäuren können erneut verwendet werden. .The products based on fatty oils do not present any difficulties in terms of waste disposal. With the appropriate separation technique, the fat phase can easily be separated, and the remaining one The water phase does not require any special purification before discarding. The fat phase can be easy be cleaved by hydrolysis according to known techniques, and the fatty acids obtained can can be used again. .

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele weiter erläutert:The invention is further illustrated by the following examples:

Beispiel 1example 1

Herstellung einer Metallbearbeitungsemulsion in konzentrierter Form.Production of a metalworking emulsion in concentrated form.

ölphase:oil phase:

34,7 Gewichtsteile Palmolein,
4,9 Gewichtsteile Monoglycerid,
2,7 Gewichtsteile Rapssamenfettsäuren,
2,7 Gewichtsteile Triäthanolamin.
Wasserphase:34.7 parts by weight of palm olein,
4.9 parts by weight of monoglyceride,
2.7 parts by weight rapeseed fatty acids,
2.7 parts by weight of triethanolamine.
Water phase:

1,1 Gewichtsteile Natriumoleat,
55.0 Gewichtsteile deionisiertes Wasser.1.1 parts by weight of sodium oleate,
55.0 parts by weight of deionized water.

Das Palmolein war eine niedrig schmelzende Fraktion von Palmöl. Der Ölsäuregehalt des Palmoleins betrug 50%.The palm olein was a low melting fraction of palm oil. The oleic acid content of palm olein was 50%.

Die Komponenten der Ölphase wurden bei 60 bis 70⁰C vermischt. Die Seife wurde bei 25°C in Wasser gelöst, wonach die Ölphase langsam und unter Rühren zu der Wasserphase gegeben wurde. Die so erhaltene Dispersion wurde bei 50⁰C in einem Homogenisator herkömmlichen Typs homogenisiert.The components of the oil phase were mixed at 60 to 70 ⁰ C. The soap was dissolved in water at 25 ° C, after which the oil phase was slowly added to the water phase with stirring. The dispersion obtained in this way was ^{homogenized at 50 °} C. in a conventional type homogenizer.

Das Emulsionskonzentrat konnte leicht und unbegrenzt mit Wasser verschiedener Härte (0 bis 12 dH) verdünnt werden. Sowohl das Emulsionskonzentrat als auch die verdünnten Emulsionen waren während des Aufbewahrens stabil und zeigten keine Tendenzen zur ölabscheidung.The emulsion concentrate could easily and indefinitely with water of various hardnesses (0 to 12 dH) be diluted. Both the emulsion concentrate and the dilute emulsions were during the Stable in storage and showed no tendency towards oil separation.

Das Produkt wurde in einer Verdünnung von 1:10 bei einer Mehrspindelbohrmaschine während des Betriebs getestet, wobei der Bearbeitungsvorgang aus • einem Gewindebohren bei Aluminium bestand. Nach einer Bearbeitungsdauer von einem Monat war die Funktion der Emulsion unverändert und völlig mit der Funktion einer herkömmlichen Emulsion auf Mineralölbasis vergleichbar.The product was diluted 1:10 in a multi-spindle drill during the Operationally tested, the machining process consisting of • tapping aluminum. To a processing time of one month the function of the emulsion was unchanged and completely with the Function comparable to a conventional emulsion based on mineral oil.

Beispiel 2Example 2

Eine Metallbearbeitungsemulsion wurde zum Testen bei einer zahlenmäßig gesteuerten automatischen Hochleistungsdrehbank hergestellt Viele Eisenmetalle, wie z. B. Gußeisen und gehärteter Werkzeugstahl, wurden mit Werkzeugen mit einer Schneidkante aus Hartmetall bearbeitet. Die Metallbearbeitungsemulsion wurde wie folgt hergestellt:A metalworking emulsion was used for testing on a numbered automatic Heavy Duty Lathe Manufactured Many Ferrous Metals, such as B. cast iron and hardened tool steel, were machined with tools with a cutting edge made of hard metal. The metalworking emulsion was made as follows:

Ölphase:Oil phase:

27,9 Gewichtsteile
11,7 Gewichtsteile27.9 parts by weight
11.7 parts by weight

2,7 Gewichtsteile
2,7 Gewichtsteilen
0,4 Gewichtsteile
Wasserphase:
1,1 Gewichtsteile2.7 parts by weight
2.7 parts by weight
0.4 parts by weight
Water phase:
1.1 parts by weight

55,0 Gewichtsteile55.0 parts by weight

Rapsöl,Rapeseed oil,

technisches Monoglyceridtechnical monoglyceride

von Rapsöl,of rapeseed oil,

Rapssamenfettsäuren,Rapeseed fatty acids,

Triäthanolamin,Triethanolamine,

Antioxidansantioxidant

Natriumoleat,
deionisiertes WasserSodium oleate,
deionized water

Das Rapsöl war vom Typ mit niedrigem Erucasäuregehalt und einem Ölsäuregehalt von 52%. Das technische Monoglycerid hatte einen tatsächlichen Monoglyceridgehalt von 40%. Die Komponenten in der Ölphase wurden bei einer Temperatur von 40 bis 50⁰C vermischt Danach wurde die Ölphase langsam unterThe rapeseed oil was of the low erucic acid type and oleic acid content of 52%. The technical monoglyceride had an actual monoglyceride content of 40%. The components in the oil phase were ^{mixed at a temperature of 40 to 50 0} C. Thereafter, the oil phase was slowly incorporated

230243/338230243/338

Rühren zu der Wasserphase gegeben. Die erhaltene Dispersion wurde bei 50⁰C in einem herkömmlichen Homogenisator homogenisiert.Stir added to the water phase. The dispersion obtained was ^{homogenized at 50 °} C. in a conventional homogenizer.

Das auf diese Weise erhaltene Emulsionskonzentrat wurde mit Leitungswasser in einem Verhältnis von 1 :15 verdünnt und an der automatischen Drehbank getestet. Nach einer Betriebsdauer von 3 Montaten war die Funktion der Metallbearbeitungsemulsion unverändert. Die bearbeiteten Werkstücke zeigten keine Korrosionstendenzen. Die Metallbearbeitungsemulsion ergab kei- io Probe A he Trockenbeläge, vielmehr waren die Maschinenoberflächen sehr leicht sauber zu halten.The emulsion concentrate thus obtained was mixed with tap water in a ratio of 1:15 diluted and tested on the automatic lathe. After an operating period of 3 months, the Function of the metalworking emulsion unchanged. The machined workpieces showed no corrosion tendencies. The metalworking emulsion did not yield Sample A. he dry surfaces, on the contrary, the machine surfaces were very easy to keep clean.

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel erläutert den verbesserten Schmiereffekt durch die Fettsäure in der Emulsion.This example illustrates the improved lubricating effect due to the fatty acid in the emulsion.

Zwei Metallbearbeitungsemulsionen in gebrauchsfertiger Konzentration wurdem zum Testen bei einer Zylinderschleifmaschine hergestellt. Die Metallbearbeitungsemulsionen wurden aus den folgenden Komponenten hergestelllt:Two metal working emulsions in ready-to-use concentration were used for testing in one Cylindrical grinding machine manufactured. The metalworking emulsions were made up of the following components manufactured:

Beispiel 4Example 4

Dieses Beispiel erläutert die verbesserte Benetzungsfunktion der Emulsion durch Zugabe von Triäthanolamin. This example illustrates the improved wetting function of the emulsion by adding triethanolamine.

Zwei Emulsionen wurden nach dem Verfahren des Beispiels 3 hergestellt.Two emulsions were prepared following the procedure of Example 3.

Gewichtsteile Parts by weight

Probe BSample B

Gewichtsteile Parts by weight

Probe ASample A

Gewichtsteile Parts by weight

Probe BSample B

Gewichtsteile Parts by weight

2525th

Ölphase:
Rapsöl
technisches
Monoglycerid
aus Rapsöl
Triäthdnolamin Oil phase:
Rapeseed oil
technical
Monoglyceride
from rapeseed oil
Triethdnolamine

Wasserphase:
Natriumstearat
deionisiertesWater phase:
Sodium stearate
deionized

Wasserwater

2,002.00

0.780.78

0,180.18

0,100.10

9797

Ölphase:
Rapsöl
technisches
Monoglycerid
aus Rapsöl
Rapssamenfettsäure
Triäthanolamin Oil phase:
Rapeseed oil
technical
Monoglyceride
from rapeseed oil
Rapeseed fatty acid
Triethanolamine

Wasserphase:
Natriumstearat
deionisiertes
WasserWater phase:
Sodium stearate
deionized
water

1.801.80

0,780.78

0,200.20

0,180.18

0,100.10

9797

Ölphase:
Rapsöl
Ölsäuremonoglycerid
Triethanolamin Oil phase:
Rapeseed oil
Oleic acid monoglyceride
Triethanolamine

Wasserphase:
Natriumstearat
deionisiertes
WasserWater phase:
Sodium stearate
deionized
water

3,503.50

1.001.00

0.500.50

0,100.10

9595

Ölphase:
Rapsöl
Ölsäuremop.oglycerid Oil phase:
Rapeseed oil
Oleic acid mop glyceride

Wasserphase:
Natriumstearat
deionisiertes
WasserWater phase:
Sodium stearate
deionized
water

4,004.00

1,001.00

0,100.10

9595

Das Rapsöl war vom Typ mit niedrigem Erucasäuregehalt und einem ölsäuregehalt von 60%.The rapeseed oil was of the low erucic acid type and an oleic acid content of 60%.

Die Messungen des Benetzungsvermögens dieser Emulsion wurden an Stahloberflächen durchgeführt. Es wurde dabei festgestellt, daß die Emulsion der Probe B (ohne Triäthanolamin) einen Benetzungswinkel von 40 bis 45% ergab und die Emulsion der Probe A (mit Triäthanolamin) einen Benetzungswinke! von 15 bis 20° ergab. Dieses letztere Ergebnis ist etwas besser als dasjenige, das mit herkömmlichen Emulsionen auf Mineralölbasis erhalten wird.The measurements of the wettability of this emulsion were carried out on steel surfaces. It it was found that the emulsion of sample B (without triethanolamine) had a wetting angle of 40 up to 45% and the emulsion of sample A (with triethanolamine) had a wetting angle! from 15 to 20 ° revealed. This latter result is slightly better than that obtained with conventional emulsions Mineral oil base is obtained.

Beispiel 5Example 5

Eine Metallbearbeitungsemulsion wurde wie in dem Beispiel 1 aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:A metalworking emulsion was prepared as in Example 1 from the following ingredients:

4040

Das Rapsöl war vom Typ mit niedrigem Erucasäuregehalt und einem Ölsäuregehalt von 60%.
Das technische Monoglycerid hatte einen tatsächlichen Monoglyceridgehalt von 40%.The rapeseed oil was of the low erucic acid type and 60% oleic acid.
The technical monoglyceride had an actual monoglyceride content of 40%.

Die Komponenten in der ölphase wurden bei 40 bis 50° C vermischt, und das Natriumstearat -wurde in der Wasserphase bei 60 bis 70° C gelöst. Danach wurde die ölphase unter intensivem Rühren langsam zu der Wasserphase gegeben, wobei eine stabile Emulsion erhalten wurde.The components in the oil phase were mixed at 40 to 50 ° C, and the sodium stearate was in the Dissolved water phase at 60 to 70 ° C. Thereafter, the oil phase slowly became the with vigorous stirring Given the water phase, a stable emulsion was obtained.

Die auf diese Weise hergestellten Metallbearbeitungsemulsionen wurden in einer Zylinderschleifmaschine bei Bearbeitung von gehärtetem Werkzeugstahl getestet Es wurde festgestellt, daß in bezug auf die Oberflächeneinheit des Materials und die relative Abnutzung des Schleifwerkzeugs die Probe B (mit Fettsäurezusatz) bessere Resultate als die Probe A (ohne Fettsäurezusatz) ergab. Im Durchschnitt war mit der Probe B die Oberflächenfeinheit um 10% besser und die relative Abnutzung des Schleifwerkzeugs um 30% geringer als mit der Probe A. Die Ergebnisse waren völlig mit denen vergleichbar, die bei Benutzung herkömmlicher Emulsionen auf Mineralölbasis ohne EP-Zusätze erhalten werden.The metalworking emulsions prepared in this way were processed in a cylinder grinder tested when machining hardened tool steel It was found that with respect to the Surface unit of the material and the relative wear of the grinding tool the sample B (with Fatty acid addition) gave better results than sample A (without addition of fatty acids). On average was with of sample B, the surface fineness is 10% better and the relative wear of the abrasive tool was 30% less than that of sample A. The results were Completely comparable to those obtained using conventional mineral oil-based emulsions without EP additives can be obtained.

ölphase:
34,3 Gewichtsteile Palmolein,oil phase:
34.3 parts by weight of palm olein,

4,8 Gewichtsteile Monoglycerid,
2,7 Gewichtsteile Rapssamenfettsäuren,
5,4 Gewichtsteile Triäthanolamin.
Wasserphase:
1,1 Gewichtsteile Natriumoleat,4.8 parts by weight of monoglyceride,
2.7 parts by weight rapeseed fatty acids,
5.4 parts by weight of triethanolamine.
Water phase:
1.1 parts by weight of sodium oleate,

55,0 Gewichtsteile deionisiertes Wasser.55.0 parts by weight of deionized water.

Die Metaübearbeitungsemulsion wurde für eine längere Zeitspanne in einem zahlenmäßig gesteuerten maschinellen Werkzeug zum Bohren und Gewindebohren getestet In der Vorrichtung wurde Zählstahl mit Hochleistungswerkzeugen getestetThe meta-processing emulsion was made for a extended period of time in a numbered machine tool for drilling and tapping tested In the device, counting steel was tested with high-performance tools

Die Ergebnisse der maschinellen Bearbeitung wurden mit denen verglichen, die bei Verwendung einer herkömmlichen Schneidflüssigkeit vom Emulsionstyp mit EP-Zusätzen erhalten wurden. Die herkömmliche Schneidflüssigkeit war besonders zur maschinellen Hochleistungsbearbeitung, wie z. B. Bohren, Gewindebohren, Gewindeschneiden und Tiefziehen, für verschiedene Eisenwerkstoffevorgesehen.Bei.de Schneidflüssigkeiten wurden in der gleichen Verdünnung, etwa 15fachen Verdünnung, mit gewöhnlichem Leitungswasserverwendet The machining results were compared to those obtained using a conventional emulsion-type cutting fluid with EP additives. The conventional one Cutting fluid was especially useful for high-performance machining, such as B. drilling, tapping, Thread cutting and deep drawing, intended for various ferrous materials. At.de cutting fluids were used at the same dilution, about 15 fold dilution, with ordinary tap water

Die Oberflächenglätte der bearbeiteten Werkslücke war bei Verwendung der herkömmlichen Schneidflüssigkeit und der Schneidflüssigkeit gemäß der Erfindung gleich. Die Gebrauchsdauer der Werkzeuge war beim Bohren gleich gut und beim Gewindebohren mit der Schneidflüssigkeit gernäß der Erfindung noch etwas besser als mit der herkömmlichen Schneidflüssigkeit.The surface smoothness of the machined blank was when the conventional cutting fluid was used and the same as the cutting fluid according to the invention. The useful life of the tools was at Drilling equally well and something else when tapping with the cutting fluid according to the invention better than with the conventional cutting fluid.

Beispielexample

Dieses Beispiel erläutert die verbesserte Schmierwirkung der Metallbearbeitungsemulsion der Erfindung, verglichen mit der Schmiermittelwirkung herkömmlieher Schneidflüssigkeitstypen.This example illustrates the improved lubricity of the metalworking emulsion of the invention, more conventional compared to the lubricating effect Cutting fluid types.

Nach Beispiel 1 wurde eine Metallbearbeitungsemulsion aus folgenden Bestandteilen hergestellt:According to Example 1, a metalworking emulsion was prepared from the following ingredients:

ölphase: 34,3 Gewichtsteile Palmolein
4,8 Gewichtsteile Monoglycerid 2,7 Gewichtsteüe Rapssamenfettsäuren 5,4 Gewichtsteüe Triäthanolamin Wasserphase:oil phase: 34.3 parts by weight of palm olein
4.8 parts by weight monoglyceride 2.7 parts by weight rapeseed fatty acids 5.4 parts by weight triethanolamine water phase:

1,1 Gewichtsteüe Natriumoleat 55,0 Gewichtsteüe entionisiertes Wasser.1.1 parts by weight of sodium oleate 55.0 parts by weight of deionized water.

Die Metallbearbeitungsemulsion wurde mit üblichem Wasser volumenmäßig auf 1 :15 verdünnt und bei einem Bohrvorgang in einer Radialbohrmaschine getestet. Die Werkzeuge waren Hochleistungsbohrer und das bearbeitete Material war ein gehärteter Stahl mit niedrigem Ni-Cr-Mo-Gehalt. Der Schmiermitteleffekt der Metallbearbeitungsemulsion wurde bewertet, indem das Bohrtorsionsmoment beim Bohrvorgang gemessen wurde, wobei ein niedrigeres Bohrtorsionsmoment einen besseren Schmiereffekt anzeigt.The metalworking emulsion was diluted to 1:15 by volume with conventional water and at a drilling process in a radial drilling machine. The tools were heavy duty drills and the machined material was a hardened steel with a low Ni-Cr-Mo content. The lubricant effect The metalworking emulsion was evaluated by the drilling torsional moment in the drilling process was measured, with a lower Bohrtorsionsmoment indicates a better lubricating effect.

Im gleichen Test wurde der Schmiermitteleffekt mehrerer Typen bekannter Schneidflüssigkeiten bewertet. Sowohl Produkte auf Mineralölbasis als auch ohne Mineralölbasis, mit und ohne EP-Zusätzen (Cl- und S-Verbindungen), wurden dabei getestet.In the same test, the lubricating effect of several types of known cutting fluids was evaluated. Both products based on mineral oil and without mineral oil, with and without EP additives (Cl and S connections), were tested.

Tabelle I faßt die Testergebnisse zusammen. Die erfindungsgemäße Metallbearbeitungsemulsion zeigte dabei eine bedeutend bessere Schmiermittelwirkung als alle anderen Schneidflüssigkeitstypen.Table I summarizes the test results. The metalworking emulsion of the invention showed at the same time a significantly better lubricant effect than all other types of cutting fluids.

Tabelle ITable I.

Schmiermittelwirkung verschiedener Metallbearbeitungsflüssigkeiten, gemessen als Drehmoment. Nr. 6 ist eine Met-illbearbeitungsflüssigkeit der Erfindung.Lubricant effect of various metalworking fluids, measured as torque. No. 6 is one Mead processing fluid of the invention.

FlüssigFluid TypType Konz.Conc. Zusammensetzungcomposition Fett-Fat- ClCl SS. BohrtorsionsmomentDrilling torque Bewertungvaluation keitspeed Mineralmineral Öloil Nr.No. %% öloil XX XX XX NmNm 77th 11 1010 XX XX XX XX 11,3111.31 66th 22 6.76.7 XX XX XX XX 11,5611.56 44th 33 6.76.7 XX 11,5511.55 33 44th halbsynthetischsemi-synthetic 1010 XX 10,8010.80 11 55 2525th XX XX 10,6610.66 99 66th 6.76.7 XX 10,0510.05 22 77th 1010 XX 11,7311.73 SS. 88th synthetischsynthetic 1010 10,2010.20 99 Wasserwater U,69U, 69

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Metallbearbeitungsemulsion von Öl-in-Was-.ser-Typ mit guter Stabilität und unbegrenzter Verdünnbarkeit auf Basis von Triglyceridölen für die verformende Metallbearbeitung, hauptsächlich durch spanabhebende Bearbeitung, aber auch durch Tiefziehen und Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer kontinuierlichen Wasserphase dispergierie Ölphase aus1. Oil-in-water-ser type metalworking emulsion with good stability and unlimited dilutability based on triglyceride oils for Deforming metalworking, mainly by machining, but also by Deep drawing and rolling, characterized in that the in a continuous The water phase disperses the oil phase